乳化剂介绍分析

　　乳化液是使矿物油和水乳化形成稳定乳化液的关键性物质。它能吸附在油水界面上形成坚固的吸附膜，使油很均匀地分散在水中，形成稳定的乳化液。

　　(1)乳化液形成的机理(表面活性剂的作用)：油水本来是互不相溶的，经过高速搅拌也能形成分散体，但静置后不久还会分离。若加入表面活性剂后，再加搅拌混合，油就会以微小的颗粒分散在水中，形成稳定的乳化液，即使静置也难分离。这是因为表面活性剂是一种有机化合物，它的分子是由性基团和非性基团两个部分组成助。性基因是亲水的，叫做亲水基团，可溶于水;非性基团是亲油的，叫做亲油基团或憎水出由，可溶于油。

　　加入油和水中的表面活性剂能定向地排列吸附在油水两相界面上，性端朝水，非性端朝油，把油和水连接起来，降低油—水的界面张力，使油以微小的颗粒稳定地分散在水中，形成稳定的水包油(0/W)乳化液，如图8—2所示。这时水为连续相，称为分散介质或外相;油为不连续相，称为分散相或内相。反之就是油包水(W/O)的乳化液，如图8—3所示。在金属切削加工中应用的是水包油(O/W)的乳化液。

　　表面活性剂在乳化液中，除了起乳化作用外，还能吸附在金属表面上形成润滑膜，起油性添加剂的润滑作用。

　　(2)表面活性剂的种类：表面活性剂的种类和牌号很多，但按其性质和分子结构，大体可分为四类：阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。在配制乳化液时，应用广泛的是阴离子型和非离子型的表面活性剂.

　　阴离子型表面活性剂的特点是乳化性能好，并有一定的清洗和润滑性能，有的还有—定的防锈性能，但抗硬水能力差，易起泡沫。

　　非离子型表面活性剂在乳化液和水溶液中不产生离子，所以不怕硬水，也不受PH值(酸碱值的大小)的限制，而且分子中的亲水、亲油基可根据需要加以调节。

　　(3)乳化稳定剂：乳化液中加入稳定剂的作用有两个方面：一是使乳化油中的皂类借稳定剂的加溶作用与其他添加剂充分互溶，以改善乳化油及乳化液的稳定性;二是扩大表面活性剂的乳化范围，提高稳定性。但是，在使用乳化稳定剂低分子醇时，应特别注意，因它同时又是破乳剂，如用量过大会造成油水分层。

　　应当根据工件材料、刀具材料、加工方法和加工要求，选用不同的切削液。如选择不当，就得不到应有效果。常用切削液的配方及其选用可参考附录8。

　　高速钢刀具粗加工时，应选用以冷却作用为主的切削液，主要目的是降低切削温度;硬质合金刀具粗加工时可以不用切削液，必要时也可以来用低浓度的乳化液或水溶液，但必须连续地、充分地浇注。精加工切削时(包括铰削、拉削、螺纹加工、剃齿等)，应选用润滑性能好的压切削油或高浓度的压乳化液。硬质合金刀具精加工时采用的切削液与粗加工时基本相同，但应适当注意提高其润滑性能。切削高强度钢和高温合金等难加工材料，对切削液的冷却、润滑作用都有较高的要求，此时应尽可能采用压切削油或压乳化液。加工铜、铝及其合金不能用含硫的切削液。

　　切削时切削液的施加方法，以浇注法用得多(图8—4)。使用此法时，切削液流量应充足，浇注位置应尽量接近切削区。深孔加工时，应使用大流量(0.83—2.5L/s)、高压力(1—10MPa)的切削液，以达到有效地冷却、润滑和排屑的目的。图8—5所示的喷雾冷却装置是利用入口压力为0.3—0.6MPa的压缩空气使切削液雾化，并高速喷向切削区，当微小的液滴碰到灼热的刀具、切屑时，便很快汽化，带走大量的热量，从而能有效地降低切削温度。喷离喷嘴的雾状液滴因压力减小，体积骤然膨胀，温度有所下降，从而进一步提高了它的冷却作用。这种方法叫喷雾冷却法。

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